【正文】 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 虎門(mén)大橋 GPS(RTK)實(shí)時(shí)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成 橋面上布設(shè) 12個(gè) GPS監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在橋面的中點(diǎn)、四分之一、八分之一處兩側(cè)對(duì)稱(chēng)安置兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在東西橋塔的塔上橫粱中點(diǎn)處各安置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 （ 4） GPS定位速度快、精度高。從接收信號(hào)，捕捉衛(wèi)星，到完成 RTK差分位移都可由儀器自動(dòng)完成。 （ 2） GPS定位受外界大氣影響小，可以在暴風(fēng)雨中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) GPS(RTK)橋梁實(shí)時(shí)位移監(jiān)測(cè)方法 衛(wèi)星定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大橋位移的特點(diǎn) （ 1）大橋上各點(diǎn)只要能接收到 5顆以上 GPS衛(wèi)星及基準(zhǔn)站傳來(lái)的 GPS差分信號(hào)，即可進(jìn)行 RTKGPS差分定位。 4 靜力水準(zhǔn)觀測(cè)法，自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集和處理。 1 精密水準(zhǔn)法 2 全站儀觀測(cè)法，即光電測(cè)距三角高程法。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 橋梁撓度觀測(cè) 橋梁繞度觀測(cè)分為橋梁的靜荷載撓度觀測(cè)和動(dòng)荷載撓度觀測(cè)。 （ 4）導(dǎo)線測(cè)量法導(dǎo)線，兩端連接于橋臺(tái)工作基點(diǎn)上，每一個(gè)墩上設(shè)置一導(dǎo)線點(diǎn)，它們也是觀測(cè)點(diǎn)。 （ 2）測(cè)小角法，精密測(cè)定基準(zhǔn)線方向（或分段基準(zhǔn)線方向）與測(cè)站到觀測(cè)點(diǎn)之間的小角。工作基點(diǎn)位移可按如下方法測(cè)定： （ 1）邊角網(wǎng) （ 2）方交會(huì)法 （ 3）檢核基準(zhǔn)線法 （ 4） GPS網(wǎng) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 水平位移觀測(cè) 2 水平位移觀測(cè) 測(cè)定相對(duì)位移的方法與橋梁的形狀有關(guān)，對(duì)于直線形橋梁，一般采用基準(zhǔn)線法、測(cè)小角法等；對(duì)于曲線橋梁，一般采用前方交會(huì)法、導(dǎo)線測(cè)量法等。水中觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)的線路方案從一個(gè)墩到另一個(gè)墩的觀測(cè)，可以采用跨河水準(zhǔn)測(cè)量或跨墩水準(zhǔn)測(cè)量。一般大型橋梁應(yīng)按一等水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)，它能滿足變形觀測(cè)精度 1mm的要求。 ? 基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)應(yīng)每年定期進(jìn)行一次或二次，各次觀測(cè)的條件應(yīng)盡可能相同，以減少外界條件對(duì)成果的影響。 ? 觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)遵循既要均勻又要有重點(diǎn)的原則。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 垂直位移觀測(cè) 1 垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng) ? 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡量選在橋梁承壓區(qū)之外，但又不宜離橋梁墩臺(tái)太遠(yuǎn)，以免加大實(shí)測(cè)工作量及增大測(cè)量的累積誤差，一般來(lái)說(shuō)，以不遠(yuǎn)于橋梁墩臺(tái) lkm～ 2km為宜。 橋梁變形 墩臺(tái)垂直位移觀測(cè) 墩臺(tái)水平位移觀測(cè) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 大地控制測(cè)量方法（常規(guī)地面測(cè)量方 法），是變形觀測(cè)的主要手段。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋梁施工和運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè) 概述 動(dòng)態(tài)變形 : 在外力影響下而產(chǎn)生 的某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)變 形，如撓度變形。 c os sin 8. 39 439。 si n EDEDEDx x Ly y Lz z L?????? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?22239。 c os c os 39。 94( c os c os )39。a r c t g?? ???1111si n 3 .4 1 0c o s( )8 .6 2 5c o s 8 9 .5 6 7c o s( )DCDCDCRxxyyRzz??????? ? ? ????? ? ? ?? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測(cè)量 4 索道管測(cè)量放樣點(diǎn) E和 F的設(shè)計(jì)坐標(biāo)計(jì)算 已知 E和 F點(diǎn)距塔柱外側(cè)壁的順橋向方向水平距離分別為 L1= L2=，根據(jù)索道管的縱向傾角和橫向偏角，可把 L1和 L2轉(zhuǎn)換為索道管中線方向的空間長(zhǎng)度。 4 1 . 5 39。 7）索塔錨固區(qū)索道管中心與塔柱外側(cè)壁交點(diǎn) C的空間坐標(biāo)，C點(diǎn)的位置見(jiàn)下圖 1025。 5）索塔順橋向方向的傾斜度的幾何含義見(jiàn)圖 1023。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測(cè)量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計(jì)參數(shù) 3) 索道管水平投影的橫向偏角和錨固區(qū)索道管中心點(diǎn) A的橫向偏距 d，它們的幾何含義見(jiàn)圖 1024。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 大型斜拉橋索道精密定位測(cè)量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計(jì)參數(shù) 1) 索塔錨固區(qū)鋼墊板中心點(diǎn) A的空間坐標(biāo)， A點(diǎn)的位置見(jiàn)右圖。 5mm，即相對(duì)于局部坐標(biāo)系原點(diǎn)而言，索道管上、下口中心的施工定位與設(shè)計(jì)位置在 X、 Y、 Z三方向的誤差，都不得大于177。 塔上斜拉索索道管其位置高，又與索塔同時(shí)施工，受施工的影響大，因此比主梁上的斜拉索索道管測(cè)量定位難度大，塔上斜拉索索道管的精密測(cè)量定位方法，是大型斜拉橋施工測(cè)量的主要內(nèi)容之一。 ? 為使滑車(chē)能方便地裝載準(zhǔn)直儀并在觀測(cè)平臺(tái)上滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持其中心與平臺(tái)的中線一致，且能從滑車(chē)上觀測(cè)準(zhǔn)直儀的移動(dòng)量，要求滑車(chē)上要有安裝準(zhǔn)直儀的中心螺孔，沿槽鋼頂面和側(cè)面滑動(dòng)的滑輪和量取移動(dòng)量的刻劃標(biāo)志線。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測(cè)量 2 索塔施工局部控制網(wǎng)的建立與施測(cè) 圖中 4和 1’、 2’、 3’、 4’為局部網(wǎng)平面控制點(diǎn)，E E2…… E為局部網(wǎng)高程控制點(diǎn)（兼作沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)）， 5－ 7， 6－ 和－和 — 為準(zhǔn)直儀觀測(cè)平臺(tái)，利用首級(jí)控制網(wǎng)按極坐標(biāo)方法精確放樣 4和 1’、 2’、3’、 4’用二等水準(zhǔn)測(cè)量聯(lián)測(cè) E1— E8的高程，再利用局部控制點(diǎn)精密放樣準(zhǔn)直儀的觀測(cè)平臺(tái)。 。 ，中橫系梁頂面標(biāo)高的誤差不大于 177。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測(cè)量 索塔施工對(duì)測(cè)量控制的技術(shù)要求 1 平面定位技術(shù)要求 ? 塔柱中心線位偏位誤差不超過(guò)塔高的 1/3000； ? 東西索塔的中心距符合設(shè)計(jì)距離，橋軸線長(zhǎng)度的精度不低于 1/4萬(wàn)； ? 索塔的中心線與橋軸線平行及垂直； ? 控制塔身以設(shè)計(jì)的傾斜度、收坡和斷面提升，其偏位誤差不超過(guò)塔高的 1/3000。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測(cè)量 斜拉橋、懸索橋的斜索和懸索一般均支承在兩個(gè)塔柱上。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工放樣 橋梁施工中的檢測(cè)與竣工測(cè)量 3 橋梁的竣工測(cè)量 橋梁的竣工測(cè)量主要根據(jù)規(guī)范、圖紙要求，對(duì)已完成的橋梁進(jìn)行全面的檢測(cè)，主要檢測(cè)的測(cè)量項(xiàng)目有軸線、高程、寬度等。 2 橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工放樣的檢測(cè) 本階段的測(cè)量工作主要是高程的控制，如 T梁、板梁、現(xiàn)澆普通箱梁、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁的頂面標(biāo)高直接影響到橋面的厚度，橋面的厚度直接影響橋梁使用。 (3) 立柱、墩帽軸線偏位 177。 (2) 承臺(tái)（系梁）的軸線偏位 177。 5cm，群樁要求軸線 偏位 177。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工放樣 曲線橋梁墩臺(tái)中心坐標(biāo)計(jì)算 墩臺(tái)中心坐標(biāo) 縱軸線上離墩中心 E1 處取一點(diǎn) t，則 t的坐標(biāo)為 90TJ?? ??? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工放樣 墩臺(tái)中心定位和軸線測(cè)設(shè) 測(cè)設(shè)墩臺(tái)中心的方法有直接丈量法、偏角法、導(dǎo)線法、極坐標(biāo)法及前方交會(huì)法。 圖 107 直線布置 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工放樣 ? 橋臺(tái)的布置 ? （ 2） 折線布置：使臺(tái)前的 E與相鄰梁跨的 E相同，而使臺(tái)尾的 E為零。 ? 切線布置：使 E等于中矢。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋墩臺(tái)基礎(chǔ)的施工放樣 曲線橋梁測(cè)設(shè)資料的計(jì)算 在曲線橋梁設(shè)計(jì)中，梁中心線的兩端并不位于線路的中心線上，因?yàn)槟菢訉⑹沽旱闹胁烤€路中心偏向梁的外側(cè)，致使車(chē)輛通過(guò)時(shí)，梁的兩側(cè)受力不均勻，因而必須將梁的中線向外側(cè)移動(dòng)一段距離 E，這段距離稱(chēng)為偏距。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 測(cè)定墩臺(tái)中心、縱橫軸線及跨距； 二、橋梁竣工測(cè)量的內(nèi)容 ： ? 丈量墩臺(tái)各部尺寸； ? 測(cè)定墩帽和支承墊石的高程； ? 測(cè)定橋中線、縱橫坡度； ? 根據(jù)測(cè)量結(jié)果編繪墩臺(tái)中心距表、墩頂水準(zhǔn)點(diǎn)和墊石高程表、墩臺(tái)竣工平面圖、橋梁竣工平面圖等； ? 如果運(yùn)營(yíng)期間要對(duì)墩臺(tái)進(jìn)行變形觀測(cè)，則應(yīng)對(duì)兩岸水準(zhǔn)點(diǎn)及各墩頂?shù)乃疁?zhǔn)標(biāo)以不低于二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度聯(lián)測(cè)。 橋梁架設(shè)完成后還要對(duì)全橋進(jìn)行全面測(cè)量。 105 橋梁竣工測(cè)量 墩臺(tái)施工完成以后架梁以前，應(yīng)進(jìn)行墩臺(tái)的竣工測(cè)量。 ′ ″ 墩臺(tái)號(hào) 邊 長(zhǎng) 坐標(biāo)方位角 176。 3. 三角網(wǎng)觀測(cè)與平差計(jì)算 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 以橋軸線控制點(diǎn) D4為坐標(biāo)原點(diǎn)，以橋軸線按里程增加方向?yàn)? x 軸正向，計(jì)算各控制點(diǎn)和墩臺(tái)中心在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 ″177。 按條件觀測(cè)平差。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) D 3DQ 31234Q 150DQ 2D 2D 4D 1圖 6 ?? ? 直線橋施工控制網(wǎng)示意圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 基線 D D3 的邊長(zhǎng)采用光電測(cè)距方法實(shí)測(cè)，數(shù)據(jù)處理后，相對(duì)中誤差 1/260000。 ? 箱形連續(xù)鋼梁當(dāng)時(shí)屬新型結(jié)構(gòu)，在墩臺(tái)施工、梁體架設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理階段均要進(jìn)行變形觀測(cè)，故控制網(wǎng)再提高一個(gè)等級(jí)施測(cè)。 21 2242 ??????? ?ll nm64m 64m 64m 1 2 3 4 ?已知 n=12，節(jié)間拼裝誤差 Δl = 2mm (P317) ， 支座安裝誤差 δ = 7mm(P317)，設(shè)該段中誤差為 ml24，則 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 橋軸線長(zhǎng)度中誤差 mL為 : 422 521 ?????? ?lllL mmmm2 1 7 0 01?Lm L? 已知橋長(zhǎng) L=，則橋軸線長(zhǎng)度的相對(duì)中誤差為 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 2. 平面控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì) 根據(jù)橋軸線長(zhǎng)度的估算精度，參照表 105可知，該橋施工平面控制網(wǎng)按五等三角網(wǎng)施測(cè)即可。試完成： 1. 橋軸線長(zhǎng)度精度估算 2. 平面控制測(cè)量的實(shí)施 3. 墩臺(tái)中心定位資料的計(jì)算。 ? 直線橋各個(gè)墩臺(tái)的縱軸線與橋軸線重合，可根據(jù)橋軸線控制樁測(cè)設(shè)； ? 直線橋的橫軸線不一定與縱軸線垂直，兩者夾角根據(jù)設(shè)計(jì)文件確定，可將經(jīng)緯儀安置于墩臺(tái)中心，后視橋軸線控制樁定向，測(cè)設(shè)規(guī)定的角度得到墩臺(tái)橫軸線方向。 ? 交會(huì)方向中不含橋軸線方向時(shí)，示誤三角形的邊長(zhǎng)不應(yīng)大于 30mm，并以示誤三角形的重心作為橋墩